Desenvolvimento de um inversor monofásico e análise do impacto de diferentes modulações na emissão conduzida

Abstract

Este trabalho tem como objetivo analisar a compatibilidade eletromagnética de um inversor monofásico onde o mesmo foi realizado todo o projeto do inversor e retificador de entrada, com tensão de entrada de 120V e saída de 90V, 150W. Comparando duas técnicas de modulação em termos de desempenho global e minimização da interferência eletromagnética conduzida. A pesquisa focou em duas variantes da modulação por largura de pulso senoidal (bipolar e unipolar) e envolveu o desenvolvimento teórico e prático do inversor, com a validação experimental realizada no laboratório de compatibilidade eletromagnética do IFSC. Os resultados mostraram que, apesar de a modulação unipolar ter um filtro de saída menor em comparação com a modulação bipolar, devido à frequência da primeira harmônica ser o dobro da frequência de chaveamento, a modulação de 3 níveis exige um filtro de entrada mais complexo. Além disso, foi identificado que essa modulação demanda cuidados adicionais no layout para atender às normas de compatibilidade eletromagnética.This work aims to analyze the electromagnetic compatibility of a single-phase inverter, for which the entire design of the inverter and input rectifier was carried out, with an input voltage of 120V and an output of 90V, 150W. Two modulation techniques were compared in terms of overall performance and minimization of conducted electromagnetic interference. The research focused on two variants of sinusoidal pulse width modulation (bipolar and unipolar) and involved both theoretical and practical development of the inverter, with experimental validation conducted in the electromagnetic compatibility laboratory at IFSC. The results showed that, although unipolar modulation requires a smaller output filter compared to bipolar modulation due to the first harmonic frequency being twice the switching frequency the three-level modulation requires a more complex input filter. Additionally, it was identified that this modulation demands extra care in the PCB layout to comply with electromagnetic compatibility standards.